[发明专利]一种地震免损双核心自复位摇摆模块

说明书

本发明涉及一种地震免损双核心自复位摇摆模块，包括：布置在地基上的两个铰接基座(3)；底端与所述铰接基座(3)铰接的两个刚性摇摆核心结构(1)；自复位耗能组件(4)：沿竖向布置在两个刚性摇摆核心结构(1)之间，其两侧分别连接所述两个刚性摇摆核心结构(1)。与现有技术相比，本发明构造简单，结构作用机理清晰明确，耗能能力强，自复位性能稳定，且震后无需修复或更换，可用于既有结构的抗震加固，也可作为新建结构的抗侧力体系，具有广泛的推广应用价值。

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种地震免损双核心自复位摇摆模块。

背景技术

以往的震害调查表明，大部分既有框架抗侧结构体系不满足最新抗震规范要求，如既有混凝土框架结构体系、抗弯钢框架结构体系、中心支撑钢框架结构体系等，在大震作用下，结构的塑性变形集中在某一层，而其他楼层抗侧构件损伤较小，或依然处于弹性状态，从而产生薄弱层破坏，严重的将导致结构倒塌。已有研究表明，底部铰接的刚性摇摆核心可以防止结构在大震作用下出现薄弱层破坏，防止结构倒塌。自复位耗能摇摆核心具有有效控制结构变形模式、使结构构件充分发挥耗能能力和震后可恢复性等优势。自复位耗能摇摆核心在既有框架结构体系抗震加固中，具有很大的应用前景。

目前关于底部铰接的自复位耗能摇摆核心多停留在概念和理论研究，实物和实际工程应用较少，且目前关于自复位耗能摇摆核心的研究多采用预应力筋实现摇摆核心自复位，但预应力筋需要现场张拉，施工过程繁琐。预应力筋与基础的锚固施工困难，甚至实际工程中很难实现。且预应力筋的紧固件长时间会产生松动，造成预应力筋的应力松弛，严重影响结构性能。预应力筋的变形能力有限，如果在地震过程中，结构发生较大变形，预应力筋的应变超过其屈服应变，则震后需要对预应力筋进行更换并重新锚固张拉，过程繁琐且价格昂贵。目前，摇摆核心的耗能主要通过金属阻尼器在地震作用下发生塑性变形实现。已有研究表明，金属阻尼器在一次地震产生较大塑性变形后，其耗能能力显著降低，无法保证结构在余震作用下的安全。由于金属阻尼器产生较大的塑性变形，震后拆卸困难，全部更换的费用也较高。本发明正是基于上述问题而提出的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地震免损双核心自复位摇摆模块，利用具有过载保护的自复位耗能组件(环簧组机构)为刚性摇摆核心结构提供耗能和自复位能力，可以通过调整环簧组中内、外环的个数，灵活设计刚性摇摆核心结构的抗侧刚度和变形能力。在整个地震过程中，地震免损双核心自复位摇摆模块中的各组件均保持弹性，震后无需修复或更换。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的在于提出一种地震免损双核心自复位摇摆模块，包括：

布置在地基上的两个铰接基座；

底端与所述铰接基座铰接的两个刚性摇摆核心结构；

自复位耗能组件：沿竖向布置在两个刚性摇摆核心结构之间，其两侧分别连接所述两个刚性摇摆核心结构。

所述的自复位耗能组件可以通过自身的滞回特性为刚性摇摆核心结构提供耗能和自复位能力，其优选包括刚性螺杆、第一连接件、第二连接件、两个限位件和两套自复位耗能单元，其中，所述第一连接件套设在刚性螺杆外侧并可沿其轴向滑动，所述第二连接件套在第一连接件上并可与其发生沿轴向的相对滑动，所述两个限位件分别布置在刚性螺杆上下两端，所述两套自复位耗能单元设置在刚性螺杆上，并分别位于所述第一连接件或第二连接件与限位件之间，所述的第一连接件和第二连接件还分别连接所述两个刚性摇摆核心结构。

更优选的，所述的自复位耗能单元始终处于受压状态。

更优选的，所述的自复位耗能单元为环簧组，其包括间隔套设在刚性螺杆上并可沿其移动的内环，在两个相邻内环上还套有一个外环，所述外环的内侧表面分别抵住相邻两个内环的外侧表面，并对所述两个相邻内环施加使其相对远离的挤压力。